Макклендон, Джесси Фрэнсис

Джесси Фрэнсис Макклендон женился первый раз в 1911. От этого брака у него было двое детей. В 1936 он женился вторично, на Мэрин Петерсон (англ. Maren Peterson)[1].

Свои первые академические степени Джесси Фрэнсис Макклендон получил в Техасском Университете: бакалавра — в 1903 году и магистра — в 1904. Затем, в 1906 году, в Пенсильванском университете — доктора философии по зоологии[1].

После получения степени доктора философии Макклендон преподавал биологию в колледже Рандольфа-Макона в Ашланде, штат Виргиния, затем зоологию в Университете Миссури. С 1909 по 1914 год преподавал гистологию, анатомию и физиологию в Медицинском колледже Корнеллского университета. С 1914 года работал в Медицинской школе Университета Миннесоты, в том числе, с 1920 по 1939 — профессором физиологической химии. Затем вернулся в Филадельфию, с 1939 по 1949 год — профессор-исследователь физиологии в Медицинском Колледже Ганемана, а с 1950 по 1962 — биохимик-исследователь в Медицинском Центре Альберта Эйнштейна[1].

Джесси Ф. Макклендон прожил долгую жизнь, большую часть которой, кроме преподавания, активно занимался биохимией и физиологией человека и животных. Макклендон — автор более 100 работ, в которых описываются новые решения разнообразных биохимических задач. Судя по его публикациям, он мог параллельно вести исследования в соседних областях биохимии, постоянно «выдавая на гора» новые и новые результаты. Кроме собственно постановки биохимической задачи и выполнения исследования, он создавал новые конструкции приборов, позволяющих проводить измерения тех или иных параметров[1].

Д. Ф. Макклендон изучал разные аспекты биохимии морских ежей, земноводных и морских рыб. Целый ряд его работ посвящён крови земноводных, морских рыб, теплокровных и человека: определения кислотности крови, её буферных свойств, определения концентрации в крови углекислого газа и кислорода, а также созданию и использованию измерительной аппаратуры и электродов для измерения параметров крови[1].

Макклендон исследовал свойства желудочного и кишечного сока человека и животных, в том числе кислотность желудочного содержимого, кислотность двенадцатиперстной кишки и других отделов кишечника[2][3].

Несколько лет Макклендон занимался исследованием характеристик пищевых продуктов: кислотностью, содержанием иода, различных витаминов, а также исследованием связи заболеваний зобом с количеством иода в пище[1].

Хотя научные интересы Макклендон довольно разнообразны, в истории науки он остался как основоположник измерений кислотности желудочного сока непосредственно в человеке[2][3].

Как писал Е. Ю. Линар в 1968 году: «История создания и применение этого метода (то есть внутрижелудочной pH-метрии) начинается с 1915 года, когда Макклендон впервые описал определение внутрижелудочной кислотности при помощи водородного и каломельного электродов. Конструкция последнего была так хорошо продумана, что претерпела с тех пор лишь незначительные изменения»[2][3].

pH-зонд для внутрижелудочной pH-метрии, сконструированный Макклендоном

Макклендон впервые исследовал изменение кислотности желудка здорового человека при даче ему различных пробных завтраков, а также у разных лиц после получения ими одинаковых завтраков. Он установил, что у всех исследуемых им лиц кислотность в желудке натощак нейтральная (pH = 7), а после пробного завтрака быстро повышается в течение 1,5 — 3-х часов, после чего остаётся стационарной до тех пор, пока пища не покинет желудок. Скорость возрастания кислотности была тем меньше, чем тяжелее оказывалась пища и чем больше белка она содержала[2].

Джесси Ф. Макклендон установил, что уровень, на который поднимается кислотность, является индивидуальной характеристикой каждого человека[2].

Кроме исследования кислотопродуцирующей функции желудка, Макклендон был первым, кто исследовал кислотность кишечника in vivo, для чего он делал разрез в стенке живота собаки и вводил в желудок и разные отделы кишечника собак электрод для измерения кислотности[4].

Для выполнения внутрижелудочной pH-метрии Макклендоном был разработан «электрод для введения в желудок» (название автора, хотя фактически это был первый одноэлектродный pH-зонд), изображение которого из статьи Макклендона 1915 года дано на рисунке. Основу pH-зонда составляла резиновая трубка L длиной 60 см с внутренним отверстием 3 см. К потенциометру (на рисунке отсутствует) от pH-зонда подходили два медных провода, M и N, в шёлковой оплетке, которые вместе с трубкой были покрыты резиновым клеем и высушены. Нижняя, рабочая часть зонда, сформирована внутри стеклянной трубки J, вставленной одним концом в резиновую. Один провод, М, выходит за пределы резиновой трубки в месте соединения её со стеклянной, а другой, N, — через отверстие Е. Провод N соединяется с платиновой проволокой, которая вплавлена в нижний конец стеклянной трубки. Нижний конец стеклянной трубки А и медно-платиновый переход покрыт сургучом. Капля чистой ртути залита в нижний конец стеклянной трубки так, чтобы контакт с платиновой проволокой был на уровне В. Выше ртути размещено немного каломели, залитой концентрированным раствором хлористого калия С. Оставшаяся часть стеклянной трубки заполнена влажными кристаллами хлористого калия, D. Отверстие Е закрыто замоченной в растворе хлористого калия ватой. Сформированный таким образом каломельный электрод отделён от другой части трубки стеклянной перемычкой F. Выше F на уровне G имеются несколько отверстий, и на уровне этих отверстий через просвет трубки проходит тонкая, покрытая платиной, проволока, которая прикрепляется с помощью пайки к выпуклости (к которой также припаивается провод М) внутри короткого куска трубки на уровне I. Резиновая трубка ведёт к генератору водорода, и тонкая струя водорода попадает через резиновую трубку в стеклянную и выходит наружу через отверстия G, превращая, таким образом, платиновую проволоку от Н до F в водородный электрод[5].

Джесси Ф. Макклендон был выдающимся экспериментатором. При этом его не останавливало, что объектом его экспериментов был живой человек. Первый, весьма громоздкий pH-зонд, в который постоянно подводился водород, он проглатывал, вплоть до двенадцатиперстной кишки, сам. В статье 1920 года он описывает (в соавторстве с F. J. Myers), как исследовалось содержимое двенадцатиперстной кишки соавтора этой работы[6]. Известен его эксперимент, когда студент-доброволец в течение 13 недель питался только одними гамбургерами и водой. С годами было подтверждено, что участие в эксперименте не повлияло на здоровье этого студента[7].

• McClendon J. F. New hydrogen electrodes and rapid methods of determining hydrogen ion concentrations // Amer. J. Physiol. — 1915. — Vol. 38, № 2. — P. 180.
• McClendon J. F. A direct reading potenciometer for measuring hydrogen ion concentration // Amer. J. Physiol. — 1915. — Vol. 38, № 2. — P. 186.
• McClendon J. F. Acidity curves in the stomachs and duodenums of adults and infants plotted with the acid of imported methods of measuring hydrogen ion concentration // Amer. J. Physiol. — 1915. — Vol. 38, № 2. — P. 191.
• McClendon J. F., Sheldon A., Karpman B. The hydrogen ion concentrations of the contents of the small intenstine // J. Biol. Chem. — 1918. — Vol. 34, № 1.
• Myers F. J., McClendon J. F. Note of the hydrogen ion concentration of the human duodenum // J. Biol. Chem. — 1920. — Vol. 41. — P. 187—190.
• McClendon J. F. The distribution of iodine with special reference to goiter // Physiol. Rev. — 1927. — Vol. 7. — P. 189—258.